机床数控技术复习与考试试题及答案大全

机床数控技术期末考试试题

一、填空题（每小题2分，共20分）

1.1软件插补和硬件插补的原理相同，其作用都是根据给定的信息进行计算，在计算的过程中不断向各坐标轴发

出相互协调的进给脉冲，使数控机床按指定的轨迹运动。

1.2数据采样插补的特点是插补运算分两步进行。第一步进行粗插补，第二步进行精插补。

1.3交流主轴伺服电机，采用变频调速的方法时，基频以下调速称为恒转矩调速；基频以上调速称为恒功率调速。1.4依据模拟电路“调制”理论，产生SPWM波形的方法是，以控制正弦波为调制波，对等腰三角形波为载波的

信号进行调制。

1.5刀具补偿包括刀具长度补偿和刀具半径补偿。

1.6前加减速控制是对合成速度即编程指令速度F进行控制；后加减速控制是对各运动轴分别进行加减速控制。

1.7逐点比较法是以折线逼近直线或圆弧曲线，它与给定的直线或圆弧—之间的最大误差不超过一个一脉冲当量。

1.8编程人员以工件图样上的某一点为原点建立的坐标系，称为编程坐标系，编程坐标系的原点称为编程零点。

1.9伺服系统被看作一个独立部分，与数控系统和机床本体并列为数控机床的三大组成部分。

1.10机床数控系统中常使用的位置检测装置，按运动方式可分为直线型和回转型两类。

二、选择题（每小题2分，共20分）

2.1 一般而言，数据采样的插补周期T必须A插补运算时间。A :大于；B:小于；C :等于

2.2数据采样插补又称为数字增量插补，适用于数控机床C驱动的闭环进给伺服系统。

A :步进电机；

B :直流伺服电机；

C :交流或直流伺服电机

2.3双螺母齿差调隙式滚珠丝杠，两齿轮的齿数分别为Z1=99、Z2=100，丝杠导程t=10mm，若间隙为0.004mm，

则相应的螺母应转过B个齿即可消除间隙，达到预紧的目的。A: 3；B : 4 ；C : 5 ； D : 6

2.4机床数控系统中的PLC经常被用作A_控制。A :逻辑顺序；B :智能；C :进给伺服；2.5目前数控机床高速主轴电机使用最多的是C_。

A :步进电机；B直流伺服电机：C交流伺服电机：D:直线电机

2.6步进电机A通电方式没有带负载的能力，不能实际应用。A:三相单三拍；B :三相六拍；C :三项双三拍

2.7数控机床在加工零件时，刀具相对于工件运动的A称为对刀点。A :起点；B :基点；C:原点

28伺服系统是一种反馈控制系统。不仅能控制执行件的C_，而且能控制几个执行件按一定运动规律合成的轨迹。

A：速度；B :速度、位置；C:速度、方向、位置

2.9旋转变压器是利用电磁感应原理的A式角位移检测传感器。A:模拟式；B;数字式；C:脉冲式

2.10在D_系统中，进给速度的计算方法是采用数据采样方法进行插补加工，进给速度的计算是根据编程速度F 值，将被加工零件轮廓曲线分割为采样周期的轮廓步长。A:闭环；B:半闭环；C:开环；D:闭环和半闭环

三、简答题（每小题5分，共20分）3.1a什么

是进给伺服系统的调速范围？

答：调速范围是指最高进给速度与最低进给速度之比。

3.2a数控机床的工作流程包括哪些内容？

答：工作流程包括：①数据加工程序的编制；②输入；③译码；④刀具补偿；⑤插补；⑥位置控制和机床加工。

3.3a后置处理程序的作用是什么？答：后置处理的目的是生成数据加工程序。由于各种机床使用的控制系统不

同，所用的数据加工程序的指令代码及格式也有所不同。为解决这个问题，自动编程软件通常设置一个后置处

理程序，在后置处理前，编程人员应根据具体数控机床指令代码及程序的格式，事先编辑好这个文件，这样才

能输出符合数控加工格式要求的数控加工程序。

3.4a数控加工工艺处理有哪些内容？

答：1）选择并确定进行数控加工的零件及内容。2）对被加工零件的图样进行工艺分析，明确加工内容和技术要求，在此基础上确定零件的加工方案、划分和安排加工工序。3）设计数控加工工序。如工步的划分，零件的定位，夹具与刀具的选择，切削用量的确定等。4）选择对刀点、换刀点的位置，确定加工路线，考

虑刀具的补偿。5）分配数控加工中的容差。6）数控加工工艺技术零件的定型与归档。

四、论述题（每小题10分，共40分）

4.1a简述数控车床程序编制的特点答：在一个程序段中，根据被加工零件的图样标注尺寸，从编程方便出发，

可以采用绝对值编程、增量值编程或二者混合编程。

（1）由于车削零件的图纸尺寸和测量尺寸在X方向上都时直径值，所有在用绝对值编程时，X通常以直径值表示。

用增量值编程时，以径向实际位移量的二倍值编程。同时附上方向符号，正向可省略。

（3）车削加工的毛坯常用棒料或锻料，加工余量较大，所以数控装置常具备不同形式的固定循环功能，可进行多

次重复循环切削。（4）为了提高刀具耐用度并提高加工光洁度，车刀刀尖常磨成半径不大的圆弧。

在编程时必须对刀具半径进行补偿。对具有刀具半径自动补偿的数控系统，可直接按轮廓尺寸编程。而对于不

具备半径自动补偿的功能的编程，需要人工求出假想刀尖或刀具中心的运动轨迹，这种计算有时是相当繁琐的。

4.2a简述数控系统的工作过程

答：在CNC机床中，加工过程的人工操作均被数控系统所代替，CNC装置在硬件和系统软件的支持下，

执行输入的加工程序。具体的工作过程如下：

（1）输入首先将被加工零件图上的几何信息和工艺参数数字化，即将刀具与工件的相对运动轨迹，用按规

定的代码和格式编成加工程序，然后将这些具有零件特征、控制参数和刀具补偿数据的程序输入CNC装置中。

（2）译码经过校验和转换后的代码，含有零件的轮廓信息（线型、起点和终点坐标等）、加工速度（F代码）

和其它的一些辅助信息（M.S.T代码等），全部存放在CNC装置的内部存储器中，CNC装置按一个程序段为单位，根据

一定的语言规则将其解释成计算机能够识别的数据形式，这一过程称为译码。

(3) 数据处理 数据处理包括刀具补偿、进给方向判断、进给速度计算和机床辅助功能处理等。处理后的数 据以最直

接、最方便的形式送入到工作寄存器，供插补运算使用。

(4) 插补运算 插补运算是根据数控语言

G 代码提供的轨迹类型(直线、顺圆或逆圆)及所在的象限等选择

合适的插补运算公式，通过相应的插补计算程序，在所提供的已知起点和终点的轨迹上进行

数据点的密化”。

(5) 位置控制 位置控制是数控系统的重要组成部分，它可由软件来实现，也可由硬件来完成。在闭环系统 中，通过位

置检测装置检测位移量，同时发出反馈信号，将实际反馈的位置与经计算机插补计算得出的理论位 置进行比较，其差值经放大后去控制执行部件，使其朝着消除偏差的方向运动。

(6) 1/0处理I/O 处理主要是实现对机床的位置伺服控制和

M.S.T 等辅助功能的强电控制。

(7) 显示CNC 系统的显示装置有显示器、报警器等，主要功能是为操作者提

供方便，显示的内容通常有：零件 程序、刀具位置、机床状态、报警等多种参数。 (8)诊断数控系统中的诊断程序都具有

联机和脱机诊断的功能。

4.3a 如图所示板类零件，其厚度为 10mm 需进行外轮廓的铳削精加工，精加工余量为 0.2mm 。选择的立铳刀直径

为$ 20。试列表写出该零件轮廓的精加工程序，并加以注释。

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t ------------

4.4

求：①列表填写插补计算过程；②画出插补轨迹图。

图插补轨迹

解：刀具沿x、y轴应走的总步数为汕-冷；矗-丘1 1 - W，插补运算过程见下表，插补轨迹如下图。(1分) 图插补轨迹(4分)